Diodes zijn halfgeleiderapparaten die de stroom effectief blokkeren in de ene richting terwijl de stroom in de andere wordt toegelaten. Een ideale diode werkt daarom als een schakelaar die in de ene richting open is en in de andere gesloten. Diodes zijn ingesloten in gevallen zoals glas of plastic die zijn gemarkeerd met een band om de kathodezijde aan te geven. De huidige stroom van de anode naar de kathode betekent dat de diode naar voren is voorgespannen, terwijl de stroom van de kathode naar de anode betekent dat de diode in tegengestelde richting is geplaatst.

Constructie

Diodes worden gevormd door halfgeleiders zoals als silicium of germanium die zijn gedoteerd om zo een PN-overgang te vormen. PN-juncties worden gemaakt van een combinatie van halfgeleiders van het P- en N-type. P staat voor positief en N voor negatief. Halfgeleiders hebben gaten of positieve ladingen en vrije elektronen of negatieve ladingen.

P- en N-typen

Een halfgeleider die is gedoteerd om een ​​P-type te vormen heeft gaten als de grootste dragers, en elektronen zijn minderheidsdragers. Een aangelegde spanning zorgt ervoor dat de elektronen naar links en de gaten naar rechts bewegen en de gaten recombineren met vrije elektronen uit het externe circuit. De elektronen zijn zo klein in aantal dat hun effect te verwaarlozen is, en dus wordt alleen de beweging van de gaten beschouwd. P-typen hebben een overmatige positieve lading.

Een halfgeleider die is gedoteerd om een ​​N-type te vormen, heeft vrije elektronen als de grootste dragers en gaten als de minderheidsdragers. Een aangelegde spanning zorgt ervoor dat de vrije elektronen naar links bewegen en de gaten naar rechts. Deze gaten worden opgevuld door elektronen van een extern circuit. De gaten zijn zo klein dat hun effect verwaarloosbaar is, en dus wordt alleen de stroom van de vrije elektronen overwogen. N-typen hebben een overmatige negatieve lading.

Kenmerken

Een diode wordt gesymboliseerd door een pijl die de richting aangeeft waarin de stroom is toegestaan. Het wordt forward-biased genoemd als de stroom op deze manier stroomt. De pijl heeft een balk om aan te geven dat de stroom geblokkeerd is wanneer deze in de tegenovergestelde richting gaat. Een diode met stroomstroming in de verkeerde richting wordt reverse-biased genoemd. In het echte leven blokkeren diodes die voorgespannen zijn de stroomtoevoer, maar zullen uiteindelijk sommigen toestaan ​​als er teveel de verkeerde kant op is. Wanneer dit gebeurt, zullen normale diodes zichzelf vernietigen.

Speciale typen

LED's zijn lichtgevende dioden die speciaal zijn geconstrueerd om licht uit te stralen. Zener-diodes zijn gemaakt om te geleiden wanneer ze in tegengestelde richting worden beïnvloed, in plaats van te worden vernietigd. Varistoren gedragen zich als back-to-back zenerdiodes en kunnen maximaal 1000 volt aan. Varactors werken als spanningsvarierende condensatoren.

Toepassingen

Diodes worden op verschillende manieren gebruikt. Sommigen van hen veranderen wisselstroom naar gelijkstroom, door een deel van het signaal te verwijderen. In deze hoedanigheid staan ​​ze bekend als gelijkrichters. Ze fungeren als elektrische schakelaars en zijn handig bij overspanningsbeveiligers omdat ze spanningspieken kunnen voorkomen. Ze worden gebruikt bij het uitvoeren van digitale logica. Ze worden ook gebruikt voor het maken van voedingen en spanningsverdubbelaars.

LEDS worden gebruikt als sensoren, maar ook als verlichting in verlichtingsapparatuur en lasers. Zener-diodes werken als spanningsregelaars, varactors worden gebruikt voor elektronische afstemming en varistoren worden gebruikt om transiënten in AC-lijnen te onderdrukken.

Diodes vormen de basis van transistors en op-amps.